欢迎来到面向初学者的 Bash Shell 脚本知识第二部分。本篇将就 Bash 脚本一些更独特的方面进行深入探讨。我们会用到一些 上篇 中已经熟悉的命令（如果遇到新命令，会给出讲解），进而涵盖一些标准输出、标准输入、标准错误、“管道”和数据重定向的相关知识。
使用 # 添加注释
随着脚本变得愈加复杂和实用，我们需要添加注释，以便记住程序在做什么。如果与其他人分享你的脚本，注释也将帮助他们理解思考过程，以及更好理解你的脚本实现的功能。想一想上篇文章中的数学方程，我们在新版脚本中添加了一些注释。注意，在 learnToScript.sh 文件（如下所示）中，注释是前面带有 # 号的行。当脚本运行时，这些注释行并不会出现。
#!/bin/bash
#Let's pick up from our last article. We
#learned how to use mathematical equations
#in bash scripting.
echo $((5+3))
echo $((5-3))
echo $((5*3))
echo $((5/3))
[zexcon ~]$ ./learnToScript.sh
8
2
15
1
管道符 |
我们将使用另一个名为 grep 的工具来介绍管道运算符。
grep 可以在输入文件中搜索可以匹配指定模式的行。默认情况下，grep 会输出相应的匹配行。https://www.gnu.org/software/grep/
Paul W. Frields 在 《Fedora 杂志》上的文章很好地介绍了关于 grep 的知识。
管道键在键盘上位于回车键上方，可以在英文状态下按 Shift + \ 输入。
现在你已经略微熟悉了 grep，接下来看一个使用管道命令的示例。在命令行输入 ls -l | grep learn。
[zexcon ~]$ ls -l | grep learn
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 70 Sep 17 10:10 learnToScript.sh
通常 ls -l 命令会在屏幕上显示文件列表。这里 ls -l 命令的完整结果通过管道传送到搜索字符串 learn 的 grep 命令中。你可以将管道命令想象成一个过滤器。先运行一个命令（本例中为 ls -l，结果会给出目录中的文件），这些结果通过管道命令给到 grep，后者会在其中搜索 learn，并且只显示符合条件的目标行。
下面再看一个例子以巩固相关知识。less 命令可以让用户查看超出一个屏幕尺寸的命令结果。以下是命令手册页中关于 less 的简要说明。
less 是一个类似于 more 的程序，但它允许在文件中向后或向前进行翻页移动。此外，less 不必在开始之前读取整个输入文件，因此对于大型输入文件而言，它比 vi 等文本编辑器启动更快。该命令较少使用 termcap（或某些系统上的 terminfo），因此可以在各种终端上运行。甚至还在一定程度上支持用于硬拷贝终端的端口。（在硬拷贝终端上，显示在屏幕顶部的行会以插入符号为前缀。）Fedora 34 手册页
下面让我们看看管道命令和 less 命令结合使用会是什么样子。
[zexcon ~]$ ls -l /etc | less
total 1504
drwxr-xr-x. 1 root root 126 Jul 7 17:46 abrt
-rw-r--r--. 1 root root 18 Jul 7 16:04 adjtime
-rw-r--r--. 1 root root 1529 Jun 23 2020 aliases
drwxr-xr-x. 1 root root 70 Jul 7 17:47 alsa
drwxr-xr-x. 1 root root 14 Apr 23 05:58 cron.d
drwxr-xr-x. 1 root root 0 Jan 25 2021 cron.daily
:
:
为便于阅读，此处对结果进行了修剪。用户可以使用键盘上的箭头键向上或向下滚动，进而控制显示。如果使用命令行，结果超出屏幕的话，用户可能会看不到结果的开头行。要退出 less 屏幕，只需点击 q 键。
标准输出（stdout）重定向 >、>>、1>、1>>
> 或 >> 符号之前的命令输出结果，会被写入到紧跟的文件名对应的文件中。> 和 1> 具有相同的效果，因为 1 就代表着标准输出。如果不显式指定 1，则默认为标准输出。>> 和 1>> 将数据附加到文件的末尾。使用 > 或 >> 时，如果文件不存在，则会创建对应文件。
例如，如果你想查看 ping 命令的输出，以查看它是否丢弃了数据包。与其关注控制台，不如将输出结果重定向到文件中，这样你就可以稍后再回来查看数据包是否被丢弃。下面是使用 > 的重定向测试。
[zexcon ~]$ ls -l ~ > learnToScriptOutput
该命令会获取本应输出到终端的结果（~ 代表家目录），并将其重定向到 learnToScriptOutput 文件。注意，我们并未手动创建 learnToScriptOutput，系统会自动创建该文件。
total 128
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 268 Oct 1 16:02 Desktop
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 80 Sep 16 08:53 Documents
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Oct 1 15:59 Downloads
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 685 Oct 4 16:00 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 23 Oct 4 12:42 learnToScriptInput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 4 16:42 learnToScriptOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 52 Oct 4 16:07 learnToScriptOutputError
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 477 Oct 4 15:01 learnToScript.sh
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Jul 7 16:04 Videos
标准错误（stderr）重定向 2>、2>>
> 或 >> 符号之前命令的错误信息输出，会被写入到紧跟的文件名对应的文件中。2> 和 2>> 具有相同的效果，但 2>> 是将数据追加到文件末尾。你可能会想，这有什么用？不妨假象一下用户只想捕获错误信息的场景，然后你就会意识到 2> 或 2>> 的作用。数字 2 表示本应输出到终端的标准错误信息输出。现在我们试着追踪一个不存在的文件，以试试这个知识点。
[zexcon ~]$ ls -l /etc/invalidTest 2> learnToScriptOutputError
这会生成错误信息，并将错误信息重定向输入到 learnToScriptOutputError 文件中。
ls: cannot access '/etc/invalidTest': No such file or directory
所有输出重定向 &>、&>>、|&
如果你不想将标准输出（stdout）和标准错误信息（stderr）写入不同的文件，那么在 Bash 5 中，你可以使用 &> 将标准输出和标准错误重定向到同一个文件，或者使用 &>> 追加到文件末尾。
[zexcon ~]$ ls -l ~ &>> learnToScriptAllOutput
[zexcon ~]$ ls -l /etc/invalidTest &>> learnToScriptAllOutput
运行这些命令后，两者的输出都会进入同一个文件中，而不会区分是错误信息还是标准输出。
total 128
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 268 Oct 1 16:02 Desktop
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 80 Sep 16 08:53 Documents
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Oct 1 15:59 Downloads
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 685 Oct 4 16:00 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 23 Oct 4 12:42 learnToScriptInput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 4 16:42 learnToScriptOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 52 Oct 4 16:07 learnToScriptOutputError
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 477 Oct 4 15:01 learnToScript.sh
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Jul 7 16:04 Videos
ls: cannot access '/etc/invalidTest': No such file or directory
如果你直接使用命令行操作，并希望将所有结果通过管道传输到另一个命令，可以选择使用 |& 实现。
[zexcon ~]$ ls -l |& grep learn
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 1197 Oct 18 09:46 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 343 Oct 14 10:47 learnToScriptError
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 14 11:11 learnToScriptOut
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 348 Oct 14 10:27 learnToScriptOutError
-rwxr-x---. 1 zexcon zexcon 328 Oct 18 09:46 learnToScript.sh
[zexcon ~]$
标准输入（stdin）
在本篇和上篇文章中，我们已经多次使用过标准输入（stdin），因为在每次使用键盘输入时，我们都在使用标准输入。为了区别通常意义上的“键盘即标准输入”，这次我们尝试在脚本中使用 read 命令。下面的脚本中就使用了 read 命令，字面上就像“读取标准输入”。
#!/bin/bash
#Here we are asking a question to prompt the user for standard input. i.e.keyboard
echo 'Please enter your name.'
#Here we are reading the standard input and assigning it to the variable name with the read command.
read name
#We are now going back to standard output, by using echo and printing your name to the command line.
echo "With standard input you have told me your name is: $name"
这个示例通过标准输出给出提示，提醒用户输入信息，然后从标准输入（键盘）获取信息，使用 read 将其存储在 name 变量中，并通过标准输出显示出 name 中的值。
[zexcon@fedora ~]$ ./learnToScript.sh
Please enter your name.
zexcon
With standard input you have told me your name is: zexcon
[zexcon@fedora ~]$
在脚本中使用
现在我们把学到的东西放入脚本中，学习一下如何实际应用。下面是增加了几行后的新版本 learnToScript.sh 文件。它用追加的方式将标准输出、标准错误信息，以及两者混合后的信息，分别写入到三个不同文件。它将标准输出写入 learnToScriptStandardOutput，标准错误信息写入 learnToScriptStandardError，二者共同都写入 learnToScriptAllOutput 文件。
#!/bin/bash
#As we know this article is about scripting. So let's
#use what we learned in a script.
#Let's get some information from the user and add it to our scripts with stanard input and read
echo "What is your name? "
read name
#Here standard output directed to append a file to learnToScirptStandardOutput
echo "$name, this will take standard output with append >> and redirect to learnToScriptStandardOutput." 1>> learnToScriptStandardOutput
#Here we are taking the standard error and appending it to learnToScriptStandardError but to see this we need to #create an error.
eco "Standard error with append >> redirect to learnToScriptStandardError." 2>> learnToScriptStandardError
#Here we are going to create an error and a standard output and see they go to the same place.
echo "Standard output with append >> redirect to learnToScriptAllOutput." &>> learnToScriptAllOutput
eco "Standard error with append >> redirect to learnToScriptAllOutput." &>> learnToScriptAllOutput
脚本在同一目录中创建了三个文件。命令 echo 故意输入错误（LCTT 译注：缺少了字母 h）以产生错误信息。如果查看三个文件，你会在 learnToScriptStandardOutput 中看到一条信息，在 learnToScriptStandardError 中看到一条信息，在 learnToScriptAllOutput 中看到两条信息。另外，该脚本还会再次提示输入的 name 值，再将其写入 learnToScriptStandardOutput 中。
结语
至此你应该能够明确，可以在命令行中执行的操作，都可以在脚本中执行。在编写可能供他人使用的脚本时，文档非常重要。如果继续深入研究脚本，标准输出会显得更有意义，因为你将会控制它们的生成。在脚本中，你可以与命令行中操作时应用相同的内容。下一篇文章我们会讨论函数、循环，以及在此基础上进一步构建的结构。
